(57)【要約】【課題】  プリント回路基板の電気端子部が小さい、機器内での高密度の接続が可能なプリント回路基板の接続構造を提供する。【解決手段】  プリント回路基板を接続する際に、接続部分である電気端子部間に、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂からなる接着シートを狭む。ここで、前記プリント回路基板の電気端子部を加熱すると同時に電気端子部に圧力を加え、接着剤を電気端子部の導体回路が形成する空隙に流入させて、プリント回路基板の絶縁基材同士を接着する。この接続方法では、電気端子部の導体回路の間隔を狭くすることができ、その結果、電気端子部が小さくでき、高密度のプリント回路基板の接続が可能である。【選択図】  図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材上に複数の導体回路が形成され、他の回路基板と電気的に接続するための複数の導体回路が露出した電気端子部を備えるプリント回路基板の接続構造において、
前記プリント回路基板の相対する電気端子部に接着剤を狭み、電気端子部同士を接続することを特徴とするプリント回路基板の接続構造。
【請求項２】
少なくとも一方の前記プリント回路基板の電気端子部の導体回路は、該導体回路の断面が相対する導体回路側に凸状であることを特徴とする請求項１のプリント回路基板の接続構造。
【請求項３】
少なくとも一方の前記プリント回路基板の電気端子部の導体回路は、該導体回路の断面が相対する導体回路側の辺が絶縁基材側の辺よりも短い台形状であることを特徴とする請求項１のプリント回路基板の接続構造。
【請求項４】
一方の前記プリント回路基板の電気端子部の絶縁材表面と他方のプリント回路基板の前記電気端子部の絶縁材表面に狭まれる接着剤は、両絶縁基材表面を接着していることを特徴とする請求項１ないし３に記載のプリント回路基板の接続構造。
【請求項５】
前記接着剤は、熱可塑性または熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１ないし４に記載のプリント回路基板の接続構造。
【請求項６】
絶縁基材上に複数の導体回路が形成され、他の回路基板と電気的に接続するための複数の導体回路が露出した電気端子部を備えるプリント回路基板の接続方法において、
前記一方の電気端子部と相対する他方の電気端子部間にシート状の接着剤を狭み、その後、前記接着剤を硬化することにより電気端子部を接合することを特徴とするプリント回路基板の接続方法。
【請求項７】
電気端子部間に狭まれるシート状の接着剤が、電気端子部に配置された導体回路の形状に勘合するように成形されることを特徴とする請求項６に記載のプリント回路基板の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路（電気回路）基板に配列された電気端子を接続する接続構造及びプリント回路基板の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路の端子部分を接続する方法としては、コネクタを利用した接続や、電気回路の端子部分の導体回路にはんだをリフローさせ、別の電気回路の端子部分を接着し加熱するはんだ付けによる方法などがある。これらの方法により、複数のプリント回路基板を接続し一体化することにより、低コストで複雑な構造を持つプリント回路基板の作製が可能である。
【０００３】
コネクタを用いるプリント回路基板の電気端子部の接続方法の例としては、２枚のプリント回路基板の間に絶縁性の中間部材を嵌合させ、導電金具がプリント回路基板の導電パターンを押圧して接触する構造の電気コネクタにより、多種のプリント回路基板を使用していろいろな電気回路の構成を可能にすると共に、プリント回路基板の材料の歩留まりも向上させる方法がある。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
また、はんだ付けによるプリント回路基板の電気端子部の接続方法の例としては、溶融時にガスを発生する物質を含有させたはんだを用いて、発生したガスがはんだ表面の酸化膜を破り、はんだの新たな面を露出させるので、フラックスが不要となるはんだ付けによる接続方法がある。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開平０５−２６６９５２号公報
【特許文献２】特開平０８−１６２７５３号公報
【０００５】
図６は、コネクタにより接続されるプリント回路基板の一例を示す図である。プリント回路基板２１の表面に形成された導体回路２２の端にコネクタ２３が固定されている。このコネクタ２３に、他のプリント回路基板に接合されているコネクタ２４を挿入することで、プリント回路基板同士が電気的に接合される。
図７は、はんだ付けによるプリント基板回路の接続部分の一例を示す図である。プリント回路基板２１の表面に導体回路２２が形成されている。導体回路２２はプリント回路基板の接続部分である端子２５にも延伸し、図には示されていないが、同様に掲載された他のプリント回路基板の端子とはんだ付けされ、回路基板２１は他のプリント回路基板と電気的に接続される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、プリント回路基板では回路の微細化が進み、また携帯電話などの携帯用通信機器は更なる小型化が求められることから、プリント回路基板の接続部分においても小型化、省スペース化の要求が増している。これに対して、従来のコネクタによるプリント回路基板の電気端子部の接続構造では、コネクタ自体の大きさや隣接する接続部分間の距離の制約から、プリント回路基板の電気端子部の導体回路の間隔を狭くするには限界があった。
一方、はんだ付けによるプリント回路基板の接続においては、隣接する導体回路との間隔が小さい場合には、リフローによる導体回路面へのはんだ層の形成時やはんだの再加熱時に、隣接する導体回路との間にもはんだが付着し回路が短絡する恐れがある。この短絡防止のために、電気端子部の導体回路の間隔を小さくすることが困難であった。
また、接続するプリント回路基板の対応する端子を精密に整合させる必要があり、これも回路の微細化を妨げる要因になっていた。また、接続時に電気端子部をはんだの融点以上の温度まで加熱する必要があり、この際にプリント回路基板が熱による損傷を受け易いという問題があった。
【０００７】
よって、本発明における課題は、機器内での高密度の配線が可能な様に、プリント回路基板の電気端子部の導体回路の間隔を狭くすることが出来、接続部分を小型化可能なプリント回路基板の接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため、請求項１に記載した発明は、絶縁基材上に電気接続部を除いて絶縁被覆された複数の導体回路が形成され、他の回路基板と電気的に接続するための複数の導体回路が露出した電気端子部を備えるプリント回路基板の接続構造において、前記プリント回路基板の相対する電気端子部に接着剤を狭み、電気端子部同士を接続することを特徴とするプリント回路基板の接続構造である。
【０００９】
また、請求項２に記した発明は、少なくとも一方の前記プリント回路基板の電気端子部の導体回路は、該導体回路の断面が相対する導体回路側に凸状であることを特徴とする請求項１のプリント回路基板の接続構造である。
【００１０】
また、請求項３に記した発明は、少なくとも一方の前記プリント回路基板の電気端子部の導体回路は、該導体回路の断面が相対する導体回路側の辺が絶縁基材側の辺よりも短い台形状であることを特徴とする請求項１のプリント回路基板の接続構造である。
【００１１】
また、請求項４に記した発明は、一方の前記プリント回路基板の電気端子部の絶縁材表面と他方のプリント回路基板の前記電気端子部の絶縁材表面に狭まれる接着剤は、両絶縁基材表面を接着していることを特徴とする請求項１ないし３に記載のプリント回路基板の接続構造である。
【００１２】
また、請求項５に記した発明は、前記接着剤は、熱可塑性または熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１ないし４に記載のプリント回路基板の接続構造である。
【００１３】
また、請求項６に記した発明は、絶縁基材上に電気接続部を除いて絶縁被覆された複数の導体回路が形成され、他の回路基板と電気的に接続するための複数の導体回路が露出した電気端子部を備えるプリント回路基板の接続方法において、一方の電気端子部と相対する他方の電気端子部間にシート状の接着剤を狭み、その後、前記接着剤を挟んだ電気端子部を熱プレスにより接合することを特徴とするプリント回路基板の接続方法である。
【００１４】
また、請求項７に記した発明は、電気端子部間に狭まれるシート状の接着剤が、電気端子部に配置された導体回路の形状に勘合するように成形されていることを特徴とする請求項６に記載のプリント回路基板の接続方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のプリント回路基板の接続構造によれば、プリント回路基板の電気端子部の導体回路において、はんだのリフロー工程やプリント回路基板の再加熱時に、はんだが導体回路から流出することで発生する隣接する導体回路との短絡を防止できる。したがって、プリント回路基板を接続する電気端子部の導体回路の間隔を狭くすることができ、これにより、電気端子部を小さくでき、機器内の高密度配線が可能となる。
【００１６】
また、本発明のプリント回路基板の接続方法によれば、電気端子部を接着する接着剤はシート状であることで容易に量産が可能であり、また、コネクタ接続やはんだ接続に比べ、材料費や加工費が低減される。また、接着時の加熱温度をはんだ付けの際の加熱温度よりも低く設定でき、回路基板の熱による損傷を防止できる。
また、近年では環境への影響を配慮して、鉛を含有しない鉛フリーはんだの使用が増加しているが、鉛フリーはんだはフローはんだ工程でステンレス鋼製のはんだ槽を損傷する問題もあり、通常はんだを全面的に置き換えるには至っていない。本発明は、はんだ自体を使用しないことから、プリント回路基板の接続部分の鉛フリー化にも有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１及び図２は、相対する２枚のプリント回路基板の電気端子部と電気端子部に狭まれる接着シートの関係の一例を示す図である。
プリント回路基板１１及び１２は、絶縁性の材料からなる絶縁基材上に、導電性の材料からなる導体回路がエッチング法等により形成され、それぞれの回路基板には、他の回路基板と接続する部分として電気端子部１３及び１４が設けられている。電気端子部１３及び１４の対向する面には、プリント回路基板１１及び１２から延伸された同一形状の導体回路１５及び１６形成されている。
【００１８】
２つの電気端子部１３及び１４の間に、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化型樹脂からなる接着シート１７が挟まれて配置されいる。この接着シート１７は、均一な厚さで電気端子部１３及び１４の寸法に成形されたものである。また、接着シート１７の代わりに、電気端子部１４の表面に熱可塑性樹脂もしくは熱硬化型樹脂からなる接着剤を塗布し、接着材層を形成しても良い。
また、電気端子部１３及び１４と嵌合する形状に接着シート１７を予め成形しておき、電気端子部１３及び１４の位置合わせを接着シート１７を用いて行っても良い。
【００１９】
図３及び図４は、電気端子部１３及び１４を接合する接着シート１７の関係を示す断面図である。
導体回路１５及び１６の断面は、電気端子部１３及び１４の対向する導体回路側の辺が絶縁基材側の辺よりも短い台形状である。また、導体回路１５及び１６の断面の形状は、対向する導体回路側に凸状の弧の形状であっても良い。断面が台形状である導体回路１５及び１６は、例えば、複数回のエッチングにより形成することができる。以下にその詳細を述べる。
まず、初回のエッチングで断面が長方形である通常の導体回路を形成する。さらに、初回のエッチングよりも導体回路を覆う面積が小さなマスキングをかけて再度エッチングを行う。これにより、導体回路の側面および側面と絶縁基板とは接触していない面との角部分が削られ、断面が台形状の導体回路が形成される。
電気端子部１３及び１４が受ける押力が、電気端子部１３及び１４の突起した部分である導体回路１５及び１６の面に集中して作用する。更に、導体回路１５及び１６の断面が、導体回路側に凸状の弧もしくは台形状であることにより、電気端子部１３及び１４の応力は更に小さな面積に集中して伝搬することで、接着シート１７を分断することが可能になる。
【００２０】
図５は、接着シートにより電気端子部を接着する概略の方法を示す図である。
接着シート１７は、電気端子部１３及び１４に狭まれた位置に配置され、この状態で熱プレスにより加圧と同時に加熱される（図５−ａ）。加熱されて流動性を増した接着シート１７は、加圧による押力で分断され、導体回路間の隙間１８に流出する（図５―ｂ）。隙間１８は、流出した接着シート１７の樹脂が充填され、樹脂は電気端子部１３及び１４の絶縁基材と接着することで、プリント回路基板１１及び１２が接着される（図５−ｃ）。
【００２１】
以下に、本発明の実施例を示す。
幅１０ｍｍ×長さ２０ｍｍ×厚さ２５μｍのポリイミド製の絶縁基材上に、幅２０μｍ×長さ１５ｍｍ×厚さ３５μｍの銅製の導体回路が２００μｍ間隔で２０本並ぶ電気端子部を有するプリント回路基板を２枚用意した。１０ｍｍ×２０ｍｍに成型した厚さ３０μｍの熱可塑性接着剤であるポリエチレン樹脂製の接着シートを、導体回路を有する面を対向させた電気端子部の間に挟み圧着させた。この状態で、電気端子部の外面に０．１ＭＰａの押力をかけながら、１２０℃に加熱し２分間保持した後、室温まで冷却した。
このプリント回路基板は、幅１０ｍｍ、厚さ１２０μｍであり、従来のコネクタ加工やはんだ付けによるプリント回路基板の接続部と比較して、大幅に小型化されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のプリント回路基板の接続構造の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のプリント回路基板の接続構造の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明のプリント回路基板の接続構造の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明のプリント回路基板の接続構造の一例を示す概略断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）本発明のプリント回路基板の接続方法になる各工程の一例を示す概略断面図である。
【図６】従来のコネクタにより接続されるプリント回路基板の接続部分の一例を示す概略構成図である。
【図７】従来のはんだ付けによるプリント基板回路の接続部分の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２３】
１１，１２・・・回路基板、１３，１４・・・電気端子部、１５，１６・・・導体回路、１７・・・接着シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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